Africa-Press – Côte d’Ivoire. Un nouveau type de glace d’eau a été mis en évidence par une équipe internationale de physiciens. Très différente de celle qu’on trouve dans nos congélateurs, ce matériau baptisé « glace XXI » s’ajoute aux vingt organisations cristallines recensées jusqu’à présent pour les molécules d’eau. Il a pu être créé grâce une technologie de pointe: une cellule à enclumes de diamant d’un genre particulier développé par l’Institut de recherche sur les normes et la science en Corée du Sud. Les résultats sont présentés dans la revue Nature Materials.
Pressions phénoménales
Les cellules à enclumes de diamant permettent de soumettre de minuscules échantillons à des pressions titanesques en les comprimant entre deux diamants dont les pointes sont taillées à plat. Contrairement aux instruments habituels, où la pression augmente progressivement et peut engendrer des processus de cristallisation non désirés pour les besoins d’une expérience, la machine coréenne exerce des pressions phénoménales de façon quasi instantanée, en seulement 10 millièmes de seconde.
C’est en comprimant à très grande vitesse des molécules d’eau à une pression de deux milliards de pascals, soit environ 20.000 fois la pression atmosphérique, que l’équipe internationale a découvert cette nouvelle phase cristalline du diagramme de l’eau. Mais alors que les molécules d’eau, sous pression atmosphérique, se figent au-dessous de 0°C, la glace XXI reste solide jusqu’à une température de 25°C ! Sa densité (1,413 g/cm3) est par ailleurs une fois-et-demi plus importante que celle des cristaux de glace ordinaire. Et contrairement à celle-ci, où les molécules d’eau s’emboitent selon une géométrie hexagonale, le réseau est de type tétragonal.
Lunes de Jupiter et Saturne
A titre de comparaison, la « glace XX » identifiée en 2021, qui se forme entre 20 et 60 milliards de pascals à plus de 627°C, présente une structure cubique. Selon ses découvreurs, la glace XXI pourrait exister toutefois à l’état naturel dans les couches glacées des satellites de Jupiter et Saturne, tels Europe, Ganymède ou Encelade qui contiennent également de gigantesques océans d’eau liquide souterrains et pourraient être habitables.
« La densité de la glace XXI est comparable à celle des couches de glaces à haute pression présentes à l’intérieur des lunes de Jupiter et Saturne, précise Yun-Hee Lee, chercheur à l’Institut de recherche sur les normes et la science et premier auteur de l’étude. Cette découverte pourrait fournir ainsi de nouveaux indices pour explorer les origines de la vie dans les conditions extrêmes de l’espace. »
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